ゴムの膨潤率の正しい見方｜耐油・耐薬品評価で見る指標

ものづくりプレス

2026-02-15

ゴム特性・特徴

「膨潤率」だけで判断すると危険：耐油・耐薬品の評価指標（体積変化/硬度変化/強度低下）の読み方

「ゴムの耐油性は膨潤率（体積変化）を見れば分かる」
――この考え方は半分正しく、半分危険です。

確かに、油や薬品に触れたときにゴムが膨らむ（体積が増える）かどうかは重要です。ですが、現場で起きるトラブルは「膨潤率が許容内なのに漏れる」「膨潤率は小さいのに割れる」「想定より早くへたる」といった、膨潤率だけでは説明できないものが多いのが実情です。

結論から言うと、耐油・耐薬品を判断するときに見るべきは、膨潤率単独ではなく、機能に効く変化をセットで見ることです。

結論：見るべきは「膨潤率」単独ではなく“機能に効く変化”

膨潤率は「媒体を吸って体積がどれだけ変化したか」を示す指標です。しかし、部品として重要なのは「体積が変わったか」そのものより、その変化が機能にどう影響するかです。

例えばシール用途では、次のような“機能に直結する変化”が問題になります。

軟化して面圧が保てず、漏れやすくなる（硬度低下）
強度が落ち、押し出しや欠けが起きる（強度低下）
逆に硬化して追従性が落ち、微小なリークパスができる（硬度上昇）
膨潤で寸法が変わり、圧縮率（スクイーズ）が変化する（設計条件がズレる）

つまり、膨潤率は入口の指標であり、合否を決めるのは多くの場合、硬度変化や強度低下です。膨潤率“だけ”で判断すると、「数値はOKなのに現場でNG」の確率が上がります。

▶ 用途別ゴム材質の選び方・早見表｜失敗しないゴム材料選定の基本

膨潤率・硬度変化・強度低下の関係（どれが危険信号か）

耐油・耐薬品の評価は、ざっくり言えば「吸うか」「弱るか」「壊れ方は何か」を見る作業です。ここで重要なのは、指標ごとの意味を取り違えないことです。

1) 膨潤率（体積変化）：媒体との“相性”の一次指標

膨潤は、ゴムが媒体を吸収し、分子間の距離が広がることで起きます。膨潤率が大きいほど、一般的には「その媒体に弱い」可能性が高い。ただし、膨潤率は「どのくらい吸ったか」の指標であり、その結果、硬度や強度がどう変わったかを見ないと機能影響は読めません。

2) 硬度変化：シール機能に直結する“危険信号”

硬度変化は、シールにとって非常に重要です。

硬度が下がる（軟化）
- 面圧が落ちやすい
- 圧力があると押し出しやすい
- 締結条件が同じでも漏れが増える
硬度が上がる（硬化）
- 追従性が落ちる
- 熱サイクル・振動でリークパスができやすい
- 亀裂が入りやすい

現場で「膨潤率は許容内なのに漏れる」パターンの多くは、硬度変化を見落としているケースです。

3) 強度低下（引張強さ・伸びの低下）：押し出し・欠け・破断に直結

強度低下は、部品破損につながります。特にシール用途では、圧力×隙間がある条件で致命的です。

引張強さが落ちる → 欠けや破断が起きやすい
伸びが落ちる → 亀裂が入りやすい、振動に弱い
結果として、押し出し（エクストルージョン）→欠け→漏れが加速

膨潤率が小さくても、強度低下が大きい材料は危険です。逆もまた然りで、膨潤率がやや大きくても硬度・強度が安定していれば、用途によっては実用可能なケースもあります。

媒体の落とし穴（油種・添加剤・濃度・温度・時間）

耐油性・耐薬品性の議論で最も危険なのは、媒体条件が曖昧なことです。「油」「溶剤」「洗浄剤」などの一言では、評価は成立しません。理由は、媒体側の条件で膨潤・劣化のモードが変わるからです。

油種と添加剤

鉱物油、合成油、作動油。耐摩耗・極圧添加剤がゴムに強い溶解性を示すことがあります。「ベースオイルでは問題ないのに、実油ではNG」が起きる典型原因です。

温度と時間

常用温度×累積時間の方が支配的なケースが多く、短時間試験だけでは見抜けません。ピーク温度だけで条件を決めると失敗のリスクが高まります。

▶ 温度だけ見て材質を決めると失敗する：耐熱・耐寒の“時間×媒体×圧力”で見る材料選定

シール用途での失敗例（膨潤→軟化→押し出し→漏れ）

失敗例1：膨潤率は許容内だったのに、軟化して漏れた

媒体でわずかに膨潤し硬度が低下。締結面圧が維持できず微漏れが発生し、温度サイクルや圧力脈動で顕在化します。

失敗例2：膨潤＋高圧＋隙間で押し出し（エクストルージョン）が起きた

媒体で軟化し、圧力がかかると隙間へ材料が流れ出します。欠けやささくれが発生し、漏れが止まらなくなります。

失敗例3：膨潤が小さいのに強度が落ち、割れた

体積変化は小さいが引張強さ・伸びが低下。振動・熱サイクルで亀裂が入り破断・漏れに至ります。

評価の最短セット（浸漬条件の作り方）

ポイントは、自社条件に寄せて“比較できる試験”を作ることです。

1) 浸漬条件： 温度（常用）、時間（短期・中期）、媒体（実油・実薬品）を先に固定。

2) 指標： 体積変化（膨潤率）、硬度変化（ショアA）、強度の変化（引張強さ・伸び）の3点セット。

3) 設計確認： シール用途なら圧力×隙間の影響を加味した溝設計見直しを並行実施。

RFQに書くべき使用条件テンプレ

RFQテンプレ（コピペ用）

            【用途】

            用途：シール（Oリング等）、動的/静的、漏れ許容基準

            【媒体条件（必須）】

            媒体名（具体名）、濃度・添加剤、接触形態（浸漬/飛沫等）、交換頻度

            【温度・時間】

            温度（常用/ピーク/サイクル）、時間（連続/累積/寿命目標）

            【圧力・設計条件】

            圧力（最大MPa/脈動有無）、クリアランス、圧縮率、バックアップリングの有無

▶ 見積比較ができない原因はここ：ゴム・樹脂部品のRFQに必ず入れるべき10項目